深度原理团队的AI科研智能体MIRA通过递归自训练,在材料领域产出了全面刷新SOTA的MPA基座模型,验证了AI递归自进化路径的可行性。 ## 1. 行业背景:递归自进化成AGI突破共识 当前硅谷已形成共识,AI递归自进化是突破Scaling瓶颈的核心路径。Anthropic联合创始人Jack Clark认为,2028年底递归自进化发生的概率达60%,OpenAI已开出44万美元年薪招聘递归自我改进安全研究员。AI4S领域已有多篇AI科研智能体顶刊论文落地,AI自我进化的飞轮已经启动。 ## 2. 旧方案痛点:暴力堆料路线存在结构性盲区 上海科学智能研究院发布的1.8B参数量Suiren-1.0分子基座模型,依靠320张H800、7000万量子化学数据击败UniMol系列,走的是典型暴力堆料路线。Suiren的训练围绕可批量计算的计算性质展开,无法解决材料研发核心需求——实验性质预测中数据稀疏噪声大、物理多样性迁移难的痛点。 ## 3. 技术路径:MIRA全自主递归完成MPA研发 深度原理搭建的AutoResearch架构仅需人类做意图说明和阶段性审核,MIRA就可自主完成从文献调研到模型训练的完整科研闭环,形成递归迭代升级。 MIRA自主分析选定UniMol-v2骨架,自主完成代码重构,识别冗余模块、标准化训练接口,可直接操作模型架构与训练管线源代码。 MIRA自主完成多来源实验数据清洗,可基于物理常识识别异常可疑数据,将原本需要领域专家数周的人工审查变为自动化流程。 MIRA类比大语言模型训练范式,自主设计出适配材料任务的三阶段训练框架:预训练学习通用分子表征、物理对齐中间训练(核心创新,仅保留与目标性质共享物理机制的辅助监督)、后训练优化;后训练阶段自主引入Huber抑制异常值干扰,设计混合读出头自动适配广延/强度性质的物理规律。 ## 4. MPA性能:40项任务全面刷新SOTA,分布外泛化优势突出 相比仅预训练的模型,MPA在40个实验性质任务中38个获得提升,平均误差降低14.0%,其中燃烧焓误差降低51.1%,吉布斯自由能降低31.6%。 和Suiren正面对比,MPA在40个可比任务中赢下35个,平均误差再降5.4%。 MPA面对全新分子骨架的性能退化仅25.7%,远低于Suiren的31.8%,在实际材料研发的「真实测试」中表现更稳定。 ## 5. 迭代验证:进化飞轮已启动,AGI或比预想更快到来 MIRA在一个月内完成上百轮「假设→验证→调整」自主循环,逐步通过数据补充、结构改进、损失与推理优化,将平均MAE最终降低14.6%,确认堆数据边际收益递减后主动转向结构改进。 本次落地是「AI for AI」迄今为止最具说服力的验证,人类已从执行者转变为目标设定者,AI可自主以AI为原料产出更强AI。一旦递归进化飞轮启动,AI能力边界将加速扩张,AGI可能比预想来得更快。
AGI将至,40项实验全面SOTA,超级递归智能体自主打造最强材料基座模型
2026-06-02 13:42

AGI将至,40项实验全面SOTA,超级递归智能体自主打造最强材料基座模型

本文来自微信公众号: 机器之心 ,编辑:冷猫,作者:关注AI4S的,原文标题:《AGI将至!40项实验全面SOTA,超级递归智能体自主打造最强材料基座模型》


今年,我们正在打开AI自我进化的大门,按下了通往AGI的加速键。


我们相信,AI的自我进化是突破当前Scaling瓶颈的关键路径,这一点也是硅谷在去年年末就已经形成的共识。


Anthropic联合创始人Jack Clark发帖称,他认为到2028年底,递归自进化(recursive self-improvement)发生的概率有60%,AI很快就能自己改造自己了。



而在上周,OpenAI公开招聘「递归自我改进安全研究员」,年薪开到44万美元,目标是寻找「能够支持递归式自我改进准备工作的强大技术执行者」。


而在AI4S领域更是不得了,Nature发表了三篇AI科研智能体论文。


Google DeepMind的Co-Scientist在急性髓系白血病药物筛选中命中了3个阳性候选分子;FutureHouse的Robin系统自主完成了从假设生成到实验验证的完整闭环;Google的ERA引擎能并行生成数千个代码变体进行计算实验。


AI智能体自我迭代飞轮的启动,需要智能体自主从代码重构、数据清洗到模型训练,最终独立产出超越人类精心设计的SOTA模型。


这第一步已经启动了。就在本周,深度原理团队发布了Materials Property Axiom(MPA)模型。



这个由深度原理团队自研的AI Scientist平台MIRA,通过递归自训练产出的材料基座模型,在40项实验性质预测任务中全面刷新了SOTA,平均MAE降低10%,最高降幅达51%。


研究报告提到,在整个研究流程中,MIRA承担了关键工作,包括开展初步研究、适配并更新骨干基础模型、自动化训练与评估循环、分析实验结果,并撰写报告初稿。



  • 技术报告链接:https://www.deepprinciple.com/papers/mpa.pdf


这或许是「AI for AI」概念迄今为止最具说服力的一次落地。


前SOTA的暴力美学


2026年3月,上海科学智能研究院发布了Suiren-1.0,一个参数量达1.8B的分子基座模型家族,一举击败长期霸榜的UniMol系列模型。


320张NVIDIA H800 GPU、7000万条量子化学级别的分子构象数据,Suiren走的是一条典型的「暴力美学」路线。


但Suiren有一个结构性盲区。


它的训练数据和优化目标主要围绕计算性质展开,也就是那些可以通过量子化学软件批量算出来的性质。而在实际的材料研发中,决定一个分子能不能用的是实验性质:沸点、闪点、毒性、溶解度等等。


实验性质预测为什么难?实验数据天然稀疏,一次实验可能花几天;噪声大,不同实验室测出来的值可能不同,而且不同性质背后的物理机制完全不同。靠堆数据和堆参数,解决不了这种物理多样性带来的迁移难题。


这正是MPA切入的突破口。


递归自训练:MIRA从自主科研到新SOTA的诞生


AutoResearch架构:从自动化科研开始


MPA的诞生过程,与传统的「人类设计实验、手动调参、反复试错」模式截然不同。


深度原理团队构建了一套基于MIRA的AutoResearch架构,仅需人类科学家参与意图说明和阶段性审核,AI科研智能体即可全自主完成从文献调研、代码实现、数据处理到模型训练的完整科研管线。



具体而言,MIRA在这套架构中扮演的角色类似于一个全栈科研员:它能够理解研究目标,自主拆解任务,调用计算资源执行实验,分析中间结果并据此调整策略。整个过程形成递归闭环,每一轮迭代的输出成为下一轮的输入,模型性能在自主循环中持续攀升。


这和Self-Improving Agent的研究方向不谋而合,但深度原理将其落地到了一个可量化验证的科学问题上。


自主重构:AI改写AI的代码


AI科研同样需要先动脑子后动手。


举个例子,团队向MIRA抛出一个开放性问题:「考虑到目前已经具备3D分子结构和实验性质标签,最可行的多性质预测模型是什么?」



MIRA启动了brainstorm,系统性地分析了当时可选的所有路径,认为UniMol系列的3D预训练编码器是最合理的起点。



MIRA给出了几条改进路径,最终推荐了保留UniMol-v2的3D Transformer骨架,增加多构象感知能力和面向实验性质的对齐训练的方案。


这个决策过程完全由MIRA自主完成。人类研究员的角色,是提出问题和确认方向。


随后,MIRA对现有的分子基座模型代码进行自主重构。这个过程包括:识别架构中的冗余模块,重新设计数据流管线以适配三阶段训练框架,以及将预训练、中间训练和后训练三个阶段的接口标准化。重构后的代码库成为MPA三阶段训练框架的工程基础。


值得强调的是,这种代码级的自主重构能力,正是MIRA区别于任何一个科研工具的关键。它操作的对象不仅是超参数空间,而是整个模型架构和训练管线的源代码。


自主清理:AI的「科研直觉」


在准备训练数据的过程中,MIRA展现出了一种接近人类科研直觉的能力:自主发现数据中的系统性问题。


MPA的下游基准包含40个实验性质预测任务,数据来源涵盖OPERA、Yaws手册、CRC化学物理手册、TDC、MoleculeNet等多个公开数据库。这些数据集由不同团队在不同时期整理,存在单位不一致、重复样本、标签噪声等问题。


MIRA在数据预处理阶段自主执行了多阶段清洗管线。更关键的是,它能够基于物理常识判断数据的合理性。例如,当某个分子的沸点数据与其分子量和官能团组成明显不匹配时,MIRA会将其标记为可疑数据点并从训练集中移除。


这种能力在传统流程中需要领域专家花数周人工审查。MIRA把它变成了自动化流程的一部分。


自主设计:三阶段训练框架的诞生


在完成代码重构和数据清洗后,MIRA进入了最核心的环节:自主设计和迭代训练策略。


MPA最终采用的三阶段训练框架(预训练、物理对齐中间训练、下游后训练),其核心设计思想来自一个类比:大语言模型的训练范式。在LLM中,广泛的预训练之后是领域对齐的中间训练,最后是任务特定的微调。MIRA将这一范式迁移到材料基座模型,但做了一个关键的物理学改造:中间训练的监督信号必须与下游目标共享物理机制。



预训练阶段:基于PubChem-xTB数据集(约6400万分子结构),采用几何恢复的3D自监督目标,让模型学习通用的分子空间表征。


物理对齐中间训练:这是MPA的核心创新。MIRA在迭代过程中发现,并非所有辅助任务都能提升下游性能,只有与目标性质共享物理机制的辅助监督才有效。



后训练阶段:MIRA在迭代中还自主发现了两个关键改进。第一,将MSE损失替换为Huber损失,在scaffold split下带来2.65%的MAE降低,有效抑制了实验数据中异常值的干扰。第二,设计了混合读出头(hybrid readout),将注意力池化分支与原子加和分支结合。



其中注意力分支提供灵活的非加和分子摘要,适合强度性质;加和分支强制原子级分解,适合广延性质。可学习系数α让模型自动适配不同性质的物理结构。


这个设计的精妙之处在于,它将物理先验编码进了模型架构本身。对于热力学量(生成焓、燃烧焓、热容等),加和分支提供了天然匹配的归纳偏置,scaffold split下MAE降低高达21.38%。对于非加和性质(闪点等),注意力分支则占据主导。


最终战绩


MPA的最终版本,配合三阶段训练框架(预训练→物理对齐的中间训练→后训练),成绩单如下:



  • 与仅进行预训练的模型结构相比,40个实验性质中38个获得提升,平均误差降低14.0%


  • 热力学性质优势最突出:燃烧焓误差降低51.1%,吉布斯自由能降低31.6%


  • 与Suiren正面对决:40个可比端点中赢下35个,平均误差再降5.4%


  • 分布外泛化鲁棒性最强:面对全新分子骨架时,MPA的性能退化仅25.7%,而Suiren为31.8%


最后一点尤其重要。在实际材料发现中,你要预测的往往是从未见过的新分子。MPA在这种「真正的考试」中表现最稳,这才是它对产业界最有价值的地方。


迭代实录,进化的飞轮已经转动


之前讲的那些干净利落的模型架构和成就全新SOTA的实验结果,背后是MIRA在一个月时间内尝试的上百轮「假设→验证→调整」循环。


每一轮,MIRA根据之前的结果自主决定下一步做什么。上百轮尝试贯穿了数据整合与计算、模型架构调整、训练策略迭代、损失函数设计、超参数优化,以及推理阶段的优化与增强。其中,数据、模型架构、损失函数及推理阶段的的升级成就了MPA的SOTA表现。


在数据侧,MIRA做了三次有效的尝试。MIRA在分析了模型的表现后判断:模型从预训练直接跳到下游微调,中间缺了一层「物理直觉」。为此,MIRA使用使用deep research、计算化学相关的技能——yamo,最终得到了理论计算的热力学、偶极矩等数据,在此基础上,MIRA从文献中获取了油水分配系数(logP)数据集,并自主完成了一个关键步骤:将基准测试中出现过的分子从训练集中剔除,以避免数据泄漏风险。在这三次数据叠加中,MPA实现了MAE降低6.5%、7.5%,最终降低8.4%的表现。


到这里,MIRA做出了一个关键判断:继续堆数据的边际收益在递减,应该转向模型结构的改进。它发现下游微调阶段只用了简单的多层感知机(MLP)做预测头,还有很大的改进空间。


接下来的十几轮迭代中,MIRA在模型结构方面做了两次有效的尝试,在第一次改进中,MIRA将MLP替换为了多头注意力机制,MAE又降低了1.8%。在另一次改进中,MIRA发现了一个物理层面的规律:40个实验性质,有一部分具有「广延性」,即性质值随分子大小线性缩放,另一部分则是「强度性质」,和分子大小无关,因此在多头注意力之外,MIRA增加一条原子级embedding经过残差网络后求和的通路。这条通路显式表达了广延性质「各部分之和等于整体」的物理规律。这个发现让MAE继续降低至12.3%。模型学会了「什么性质该用什么物理假设」。


在损失函数和模型推理测,MIRA在迭代中做了发现了两种有效的策略,一种是将损失函数从MSE换成Smooth L1(Huber损失),这降低了少数极端值对模型训练的拖累,使得MPA在benchmark中的MAE又降低了1.3%;一种是在推理阶段加入了多构象信息聚合,这有效的提升了模型在构象相关性质上的表现。最终,MAE降低至14.6%。



如果AI能在材料科学这样一个高度专业化的领域自主完成从0到SOTA的全流程,那它在其他科学领域呢?在AI for AI本身呢?


MIRA做的事情,本质上是用AI来改进AI。它重构了一个AI模型的代码,优化了这个AI模型的训练数据,迭代了这个AI模型的训练策略,最终产出了一个更强的AI模型。人类在这里的角色已经从「执行者」变成了「目标设定者」,AI在用AI做原料,产出更好的AI。


一旦这个飞轮转起来,每一圈都比上一圈转得更快。


从Coding Agent自动写代码,到Research Agent自动做科研,再到Self-Improving Agent自动改进自身,AI智能体的能力边界正在以一种加速度向外扩展。每一次成功的递归迭代,都在缩短我们与AGI之间的距离。


递归进化的齿轮已经转动,AGI可能比我们预想的来得更快。

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